1

Selectividad neumática e hidráulica 2016-2017 1. A Ejercicio 4.- Un cilindro de simple efecto de retorno por muelle realiza trabajo por compresión en una prensa. El cilindro está conectado a una red de aire de 2 MPa de presión, siendo el diámetro del émbolo 14 cm y su carrera 6 cm. La constante del muelle es 120 N/cm y la fuerza de rozamiento el 10% de la teórica. a) Calcule la fuerza de avance al final de la carrera (1 punto). b) Determine el consumo de aire en las condiciones de trabajo si efectúa 10 ciclos por minuto. Exprese el resultado en litros por minuto (1 punto). c) Dibuje los símbolos de una válvula antirretorno y una válvula 4-2 de accionamiento por

pulsador y retorno por muelle (0,5 puntos).

1. B Ejercicio 4.- Una tubería horizontal de 180 mm de diámetro conduce agua con una velocidad de 10 m/s a una presión de 60 kPa. En un punto de la tubería existe un estrechamiento donde la

presión se reduce a 12 kPa. La densidad del agua es 1000 kg/m3

. a) Calcule la velocidad del agua en el estrechamiento (1 punto). b) Calcule el diámetro del estrechamiento (1 punto). c) Explique la diferencia entre los compresores alternativos y rotativos (0,5 puntos).

2. A Ejercicio 4.- El volumen de aire desplazado por el émbolo de un cilindro de doble efecto, en un ciclo completo, es 2 litros medido a la presión de trabajo. La fuerza teórica en la carrera de avance es 16000 N y la presión de trabajo 0,5 MPa. La fuerza de rozamiento es el 10 % de la fuerza teórica. El diámetro del vástago es 25 mm. a) Calcule el diámetro del émbolo (1 punto). b) Determine la carrera del émbolo (1 punto). c) Explique el funcionamiento de una válvula selectora y el de una válvula de simultaneidad,

dibuje sus símbolos e indique alguna aplicación (0,5 puntos).

2. B Ejercicio 4.- Sobre la compuerta de desagüe de una presa el agua embalsada ejerce una fuerza de 1250 N. La compuerta tiene 2 m de diámetro y al abrirla, el caudal de desagüe es 15 m

3

/s. a) Calcule la velocidad de salida del agua por el desagüe (1 punto). b) Calcule la presión sobre la compuerta cuando está cerrada (1 punto). c) Dibuje el esquema de una prensa hidráulica y explique su funcionamiento (0,5 puntos).

3. A Septiembre

Ejercicio 4.- Un cilindro neumático vertical de simple efecto con retroceso por gravedad (sin muelle), debe elevar una carga total de 50 kp (incluida la necesaria para vencer el rozamiento), realizando 12 maniobras por minuto a una presión de trabajo de 0,7 MPa. a) Calcule el diámetro del cilindro (1 punto). b) Determine el consumo de aire a la presión de trabajo si la carrera es 500 mm (1 punto). c) Defina los conceptos “régimen laminar” y “régimen turbulento” en un fluido (0,5 puntos).

3. B Septiembre

Ejercicio 4.- Un cilindro de doble efecto tiene un émbolo de 90 mm de diámetro, un vástago de 28 mm de diámetro y una carrera de 420 mm. El cilindro realiza 20 ciclos cada minuto a una presión de trabajo de 5 bares. a) Calcule las fuerzas de avance y retroceso (1 punto). b) Determine el consumo de aire del cilindro en condiciones normales expresado en litros por minuto (1 punto). c) Explique el fenómeno de la cavitación e indique las consecuencias del mismo (0,5 puntos).

2

4. A Junio Ejercicio 4.- Para la apertura o cierre de una puerta se utiliza un cilindro ideal de doble efecto. Se conocen los siguientes datos: diámetro del émbolo 10 cm, diámetro del vástago 3 cm y carrera 12 cm. Este cilindro se conecta a una red de aire comprimido de 2 MPa de presión. a) Calcule la fuerza que ejerce el vástago en la carrera de avance y en la de retorno (1 punto). b) Calcule el consumo de aire en condiciones normales en un ciclo (1 punto). c) Explique en qué se diferencian la neumática y la hidráulica (0,5 puntos). 4. B Junio Ejercicio 4.- Una prensa hidráulica consta de dos émbolos cuyos diámetros son 8 cm y 25 cm. Sobre el émbolo de menor diámetro se aplica una carga de 100 kp. a) Calcule el peso, expresado en N, que se puede elevar en el émbolo de mayor diámetro (1 punto). b) Si se quiere elevar 50 cm la carga situada en el émbolo de mayor diámetro, determine el recorrido total del émbolo pequeño (1 punto). c) ¿Cuál es la expresión del número de Reynolds? Explique para qué se calcula en una

conducción hidráulica (0,5 puntos).

5. A Ejercicio 4.- Un cilindro de simple efecto que trabaja a una presión de 250 kg/cm

2

con un rendimiento del 85%, tiene las siguientes características: diámetro 6 cm, diámetro del vástago 3 cm y carrera 18 cm. El vástago se mueve a razón de 5 ciclos por minuto y la fuerza del muelle es un 6% de la fuerza teórica. a) Calcule la fuerza efectiva de avance del vástago (1 punto).

b) Calcule el consumo de aire en las condiciones de trabajo expresado en m3

/s (1 punto). c) Defina el concepto de viscosidad de un fluido e indique sus tipos y unidades (0,5 puntos).

5. B Ejercicio 4.- Un grupo de presión bombea agua por una tubería horizontal de 30 mm de diámetro con una velocidad de 4 m/s. a) Calcule el caudal de agua en litros por minuto (1 punto). b) Determine la velocidad en un estrechamiento de la tubería cuyo diámetro es 20 mm (1 punto). c) Nombre los componentes de la unidad de mantenimiento de una instalación neumática (0,5

puntos).

6. A Ejercicio 4.- Un cilindro neumático de simple efecto es accionado con aire comprimido. El diámetro del émbolo es 25 mm, la carrera del pistón 50 mm y la presión de trabajo 6 bares. Las fuerzas de rozamiento y de retorno del muelle representan el 4% y el 8%, respectivamente, de la fuerza teórica de avance del émbolo. a) Calcule la fuerza neta ejercida por el vástago en el movimiento de avance (1 punto). b) Si este cilindro completa 10 ciclos de trabajo cada minuto, calcule el consumo de aire en condiciones normales expresado en litros por hora (1 punto). c) Explique brevemente el principio de Pascal e indique una aplicación del mismo (0,5 puntos).

6. B Ejercicio 4.- Por una tubería horizontal de 2 pulgadas de diámetro (1 pulgada = 2,54 cm) circula agua con un caudal de 60 litros por minuto. A la temperatura de operación, la viscosidad del agua

es 0,087 N·s/m2 3

y la densidad 1 g/cm. El agua se destina a llenar un depósito de sección circular de 10 m de diámetro. a) Determine el régimen de circulación del líquido por la tubería (1 punto). b) Calcule el tiempo que ha de transcurrir para que el nivel del depósito se eleve 2 m (1 punto). c) Dibuje el símbolo de un regulador neumático unidireccional y explique cómo funciona (0,5

puntos).

3

2015 – 2016 Junio A

Junio B

Septiembre A

Septiembre B

Suplente Septiembre A

Suplente Septiembre B

4

Reserva A- A

Reserva A- B

Reserva B- A

Reserva B- B

5

2014-2015

1. A

1. B

2. A

2. B

3. A Septiembre

3. B Septiembre

6

4. A Junio

4. B Junio

5. A

5. B

6. A

6. B

7

2013-2014

Junio A

Junio B

Septiembre A

Septiembre B

1º Reserva A

1º Reserva B

8

2º Reserva A

2º Reserva B

3º Reserva A

3º Reserva B

9

2012-2013

Junio A

Junio B

Reserva a Junio A

Reserva a Junio B

Reserva b Junio A

Reserva b Junio B

10

Septiembre A

Septiembre B

Reserva a Septiembre A

Reserva a Septiembre B

Reserva b Septiembre A

Reserva b Septiembre B

11

2011- 2012

1. A

1. B

2. A

2. B

3. A

3.B

12

4. A Junio

4. B Junio

5. A Septiembre

5. B Septiembre

6.A

6.B

13

2010 – 2011 1. Junio

A

B

2. A

B

3. A

14

B

4. A

B

5. A

B

6. A

B

15

2009 – 2010 1. Ejercicio 3 A

Un fluido hidráulico circula por una tubería horizontal de 4 cm de diámetro a una velocidad de 8 m/s. Calcule: a) El caudal de circulación. (1,25 puntos) b) La velocidad del fluido en un punto de la tubería donde se reduce el diámetro a 15 mm.

(1,25 puntos) Ejercicio 4 B c) Defina los conceptos de presión relativa y presión absoluta y explique cómo se relacionan

entre sí. (0,5 puntos) 2. Ejercicio 3 A

Una máquina consta de un cilindro de doble efecto alimentado a una presión de trabajo de 0,6 MPa, realizando 120 ciclos a la hora. Sabiendo que la carrera es 250 mm, el diámetro del émbolo 120 mm, el diámetro del vástago 20 mm, y suponiendo que las fuerzas de rozamiento son nulas, calcule: a) Las fuerzas de avance y retroceso del cilindro. (1,25 puntos)

b) El caudal de aire en condiciones normales que debe aspirar el compresor para abastecer la máquina. (1,25 puntos)

Ejercicio 4 B c) Defina el concepto de pérdida de carga en una conducción hidráulica. (0,8 puntos) 3. Ejercicio 3 A Un cilindro de simple efecto de retorno por muelle, se encuentra realizando trabajo por compresión conectado a una red de aire de 0,6 MPa de presión. Si el diámetro del émbolo es 40 mm, la fuerza de rozamiento del 10 % de la teórica y la fuerza de recuperación del muelle del 6 % de la teórica, se pide: a) La fuerza de empuje en el avance. (1,5puntos) b) La fuerza de retroceso. (1 punto)

Ejercicio 4 B c) En relación con los circuitos neumáticos, dibuje el símbolo de una unidad de mantenimiento,

nombre los elementos que la componen y describa su uso. (1 punto)

16

4. junio

Ejercicio 3 A En una almazara se desea bombear aceite de oliva virgen a una velocidad de circulación de 1 m/s y a una presión de trabajo de 5 MPa. El diámetro de la conducción es de 40 mm. La densidad y

viscosidad cinemática del aceite a temperatura ambiente es 0,919 kg/dm3

y 0,9 cm2

/s, respectivamente. Calcule: a) El caudal que circula por la tubería y la potencia absorbida, suponiendo un rendimiento del 78 %. (1,25 puntos)

b) Determine el régimen de circulación del aceite. (1,25 puntos) Ejercicio 4 B c) Explique por qué varía la velocidad de un fluido circulando a caudal constante por una

tubería de sección variable. (0,75 puntos)

5. Ejercicio 4 A c) Explique el efecto Venturi. (0,8 puntos) Ejercicio 3 B

Un dispositivo neumático dispone de un cilindro de doble efecto con las siguientes características:

diámetro del émbolo 90 mm; fuerza teórica de retroceso 3393 N; presión de trabajo 6·105

Pa; pérdidas por rozamiento 10 % de la fuerza teórica. Calcule:

a) La fuerza de empuje en el avance. (1,25 puntos) b) El diámetro del vástago. (1,25 puntos)

6. Ejercicio 4 A b) Dibuje un cilindro neumático de simple efecto y otro de doble efecto e indique sus partes

más importantes así como las ventajas e inconvenientes de su utilización. (1,25 puntos)

Ejercicio 3 B Un cilindro neumático vertical de simple efecto con retroceso por gravedad (sin muelle), debe elevar una carga total de 50 kp (incluida la necesaria para vencer el rozamiento), con una presión de trabajo de 0,7 MPa. Si debe realizar 12 maniobras por minuto, calcule: a) El diámetro del cilindro a elegir. (1,25 puntos)

b) El consumo de aire a la presión de trabajo, si la carrera es 500 mm. (1,25 puntos)

17

2008 - 2009

1.

2.

2.

2.

3.

4.

2.

18

5.

2.

6.

2.

2007- 2008

6. 1. Por una tubería de 4 cm de diámetro circula un caudal de 200 l/min de un fluido hidráulico cuya

densidad es de 925 kg/m3.Determine:

a) La velocidad del fluido. (1,25 puntos)

b) El régimen de circulación, sabiendo que la viscosidad dinámica es 0,0006 Nxs/m2. (1,25 puntos)

2. Defina los distintos tipos de bombas hidráulicas e indique sus principales características.

(0,5 puntos)

5.

1. Por una tubería horizontal de 3 cm de diámetro circula un fluido hidráulico con una velocidad de 6 m/s. Se pide:

a) Determinar el caudal en m3/s. (1,25 puntos)

b) Calcular cuál será la velocidad del fluido en un punto de la conducción en el que hay un estrechamiento de 10 mm de diámetro. (1,25 puntos)

2. En relación con los circuitos neumáticos, defina el caudal, con la expresión de su fórmula

y de sus unidades de medida en el SI. (0,7 puntos)

4. 1. Enumere cinco elementos de control en una instalación hidráulica e indique su utilidad en

la misma. (1 punto)

19

2. Una tubería horizontal de 80 mm de diámetro conduce agua con una velocidad de 2 m/s a una presión de 15 kPa. La tubería tiene un estrechamiento, siendo la presión en el mismo de 2,5 kPa.

Densidad del agua 1000 kg/m3. Se pide:

a) Dibujar un esquema del dispositivo y calcular la velocidad del agua en el estrechamiento. (1,50 puntos) b) Calcular el diámetro del estrechamiento. (1 punto)

3. 1. Un cilindro neumático tiene las siguientes características: Diámetro del émbolo: 100 mm, diámetro

del vástago: 20 mm, carrera: 700 mm, presión de trabajo: 6 kg/cm2. Si realiza 5 ciclos por minuto, se

pide: a) Calcular la fuerza que ejerce en ambas direcciones. (1,25 puntos)

b) Calcular el caudal de aire en condiciones normales, expresado en m3/s. (1,25 puntos)

2. ¿Qué diferencia hay entre flujo laminar y flujo turbulento? (0.8 punto)

2. 1. El volumen de aire desplazado por el émbolo de un cilindro de doble efecto, en un ciclo completo, es de 2 litros medido a la presión de trabajo. La fuerza nominal en la carrera de avance es 16000 N y la presión de trabajo 0,5 MPa. La fuerza de rozamiento es el 10 % de la fuerza teórica. El diámetro del vástago es de 25 mm. Calcular:

a) El diámetro del émbolo. (1,25 puntos) b) La carrera del émbolo. (1,25 puntos) 2. ¿Qué elementos utilizaría para medir la presión de un circuito hidráulico a través de una señal

eléctrica? (0,5 puntos

3. Clasificar los elementos de control en un circuito neumático. (0,8 puntos)

1. 1. En elementos mecánicos móviles (ej. válvulas hidráulicas, hélices marinas, etc.) donde

circulan líquidos y burbujas de gas sometidos a cambios bruscos de presión, ¿qué fenómeno

se puede dar y en qué consiste? (0,8 puntos)

2. Un líquido no viscoso de densidad 0,9 g/cm3, circula a través de una tubería horizontal con un

caudal de 2 l/s. La tubería tiene dos secciones transversales diferentes. La más ancha tiene un diámetro de 10 cm y la más estrecha un diámetro D

2. La presión en los dos tramos se mide con dos

manómetros y resulta ser, en el tramo de 10 cm de diámetro, de 30 kp/cm2

y, la del tramo más

estrecho, de 6 kp/cm2. Calcule:

a) La sección transversal del tramo de diámetro D2. (1,25 puntos)

b) La velocidad en cada tramo de la tubería. (1,25 puntos) 3. ¿Qué es el efecto Venturi? (0,8 puntos)

20

2006 - 2007

6.

1. Una máquina neumática dispone de cuatro cilindros de doble efecto, con diámetros del émbolo y vástago de 125 mm y 30 mm respectivamente. Los cilindros están alimentados a una presión de trabajo de 6 atmósferas y cada uno realiza 150 ciclos por hora. a) Calcule las fuerzas de avance y retroceso de cada cilindro. (1 punto) b) Calcule el caudal de aire atmosférico (en l/min) a la presión de trabajo, que debe aspirar el compresor para abastecer a la máquina, sabiendo que la carrera es 200 mm. (1 punto) c) Dibuje el esquema de uno de los cilindros. (0,5 puntos) 2. Un cilindro neumático de doble efecto, con un diámetro del émbolo D = 20 mm y un diámetro del vástago d = 12 mm, realiza una carrera de 45 mm a un régimen de trabajo de 15 ciclos/min. a) Calcule el caudal de aire consumido en m3/min. (1 punto) b) Calcule el caudal si el cilindro fuese de simple efecto y compárelo con el caudal anterior: ¿A qué se debe la diferencia? (1 punto) c) Explique el funcionamiento de una válvula selectora y el de una válvula de simultaneidad, indicando alguna aplicación y dibujando sus símbolos. (0,5 puntos)

5. 1. Por una tubería de una pulgada (25,4 mm) de diámetro, pasa un líquido a una velocidad de 0,15 m/s. En la instalación existe un estrechamiento a la entrada de un tanque para una válvula, con una reducción a media pulgada. a) Calcule la velocidad del fluido en el estrechamiento. (1 punto) b) Calcule el caudal de entrada al tanque. (1 punto) c) Defina “régimen laminar” y “régimen turbulento”. (0,5 puntos) 2. El agua de una presa fluye a través de una tubería hasta una turbina situada 100 m por debajo de ella. El rendimiento de la turbina es del 90 % y el caudal que llega a ella es de 2000 litros por minuto. Sabiendo que la densidad del agua es 1 kg/dm3, se pide: a) Calcular la potencia de salida de la turbina. (1 punto) b) Calcular la pérdida de energía durante un día. (1 punto) c) Explicar el concepto de potencia y las unidades en que se mide. (0,5 puntos)

4. 1. El principio de funcionamiento de un gato hidráulico es el mismo que el de una prensa hidráulica. En un taller de automoción se dispone de un gato hidráulico con émbolos de 16 y 80 cm de diámetro. La fuerza máxima que puede soportar el émbolo pequeño es de 2000 N. a) ¿Podría levantar vehículos de 6000 kg de masa? Justifíquelo. (1 punto) b) ¿Qué presión máxima soporta el émbolo pequeño? (1 punto). c) Explique brevemente la ecuación de continuidad. (0,5 puntos)

21

2. En un circuito neumático se desea utilizar un cilindro de doble efecto (diámetro de émbolo 8 cm y carrera 10 cm) para ejercer una fuerza de 8500 N en su carrera de avance. El fabricante dispone de dos tipos de cilindro con el mismo diámetro de vástago (5 cm). En uno de ellos, la tensión máxima admisible del material con el que está construido el vástago es de 10 MPa y en el otro es de 1 MPa. a) ¿Qué tipo de cilindro utilizaría? Justifique la respuesta. (1 punto)

b) Calcule el consumo de aire medido a la presión de trabajo, si efectúa 10 ciclos por minuto y la presión de la red de aire comprimido es de 3 MPa. (1 punto)

c) ¿Qué otros elementos de consumo de aire, distintos a los cilindros, se utilizan en neumática? (0,5 puntos)

3. 1. En un pantano, el agua retenida ejerce sobre el fondo del muro de contención una fuerza de 1250 N. El desagüe se realiza a través de una compuerta de 2 m de diámetro situada en la parte inferior del muro, con un caudal de 15 m3/s. a) Calcule la velocidad de salida del agua por el desagüe. (1 punto) b) Calcule la presión, en kp/cm2 y en Pa, sobre la compuerta. (1 punto) c) Dibuje el esquema de una prensa hidráulica y explique su funcionamiento. (0,5 puntos) 2. El émbolo de un elevador hidráulico tiene un diámetro de 242 mm y una longitud de 2,5 m. Se desplaza con una velocidad de 9 m/min dentro de un cilindro de 242,5 mm de diámetro interior. El espacio comprendido entre el pistón y el cilindro está lleno de aceite de 0,352 N· s/m2 de viscosidad dinámica y 0,85 kg/dm3 de densidad. a) Calcule la masa de aceite comprendida entre cilindro y pistón. (1 punto) b) Determine el valor de la fuerza de viscosidad que se origina en el funcionamiento del elevador. (1 punto) c) Defina la viscosidad cinemática y exprese de qué depende en un líquido. (0,5 puntos)

2. 1. Se dispone de un cilindro de doble efecto cuyo émbolo y vástago tienen un diámetro de 80 mm y 20 mm, respectivamente. Este cilindro se conecta a una red de aire comprimido a 2 MPa de presión. Suponiendo que no existe rozamiento: a) Calcule la fuerza que ejerce el vástago en la carrera de avance. (1 punto) b) Calcule la fuerza que ejerce el vástago en la carrera de retorno. (1 punto) c) Dibuje el símbolo de una válvula hidráulica 4/3 y explique su funcionamiento. (0,5 puntos) 2. Una máquina neumática consta de dos cilindros. Su presión de trabajo es de 6 bares y realiza 120 ciclos por hora. Sabiendo que la carrera del cilindro es 250 mm, el diámetro del émbolo 120 mm y el diámetro del vástago 20 mm y suponiendo nulas las pérdidas por rozamiento: a) Calcule la fuerza de avance y retroceso de cada cilindro. (1 punto) b) Calcule el caudal de aire en condiciones normales que debe aspirar el compresor para abastecer a la máquina. (1 punto) c) Exprese las diferencias entre los compresores alternativos y rotativos. (0,5 puntos)

22

1. 1. En un cilindro de simple efecto situado debajo de una carga de 150 N, alimentado a una presión de 5 bares, se pide: a) Calcular el diámetro mínimo del cilindro para elevar la carga verticalmente con una velocidad uniforme de 1 m/s, teniendo en cuenta que la fuerza del muelle es de 50 N. (1 punto) b) Calcular el caudal de alimentación. (1 punto) c) Explique el efecto Venturi. (0,5 puntos) 2. Dos cilindros neumáticos iguales de simple efecto de 5 cm de diámetro y carrera de 12 cm, realizan los siguientes ciclos de trabajo: a) el cilindro A una embolada cada 2 segundos. b) el cilindro B dos emboladas cada 2 segundos. a) Calcule el caudal de aire en l/ min en condiciones normales para los dos cilindros. (1 punto) b) Calcule la potencia desarrollada en cada accionamiento por cada uno de los cilindros, si la presión de trabajo es de 5 bar. (1 punto) c) Describa las principales características de las bombas hidráulicas. (0,5 puntos)

2005 - 2006 6. 1. Un depósito cerrado de gran sección contiene agua, y sobre ella, aire comprimido ejerciendo una presión de 5 atm. A una distancia vertical de 2 m bajo la superficie libre del líquido, hay practicado un orificio circular de 0,4 cm de diámetro, situado a 1 m sobre el suelo. La presión atmosférica es de 1 atm. Se pide:

a) Calcular la velocidad de salida del agua. (1 punto) b) Calcular el gasto teórico. (1 punto) c) Enunciar el teorema de Bernoulli. (0,5 puntos) 2. Un cilindro de doble efecto con un émbolo de 40 mm de radio y un vástago de 30 mm de diámetro, realiza 8 ciclos en un minuto con una carrera de 350 mm. Tiene un rendimiento del 70% cuando está conectado a una red de aire de 10 bares de presión. Se pide: a) Calcular las fuerzas efectivas en el avance y en el retroceso. (1 punto) b) Calcular el gasto de aire en condiciones normales. (1 punto) c) Dibujar el sistema de mando de un cilindro de doble efecto. (0,5 puntos)

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5. 1. Dos cilindros neumáticos iguales de simple efecto, de 5 cm de diámetro y una carrera de 12 cm, realizan los siguientes ciclos de trabajo: - El cilindro A, una embolada cada 2 segundos. - El cilindro B, dos emboladas cada 2 segundos. Se pide: a) Calcular el caudal de aire en litros/minuto, en condiciones normales, para los dos cilindros. (1 punto) b) Calcular la potencia desarrollada en cada accionamiento por cada cilindro, si la presión de trabajo es de 5 bares. (1 punto) c) Dibujar un circuito en el que se explique la regulación de la velocidad de entrada y de salida de un cilindro de doble efecto utilizando válvulas de estrangulación unidireccional. (0,5 puntos)

2. Por una conducción hidráulica con un estrechamiento, circula un fluido de densidad 0,9 kg/l. Los diámetros y las presiones de la tubería y del estrechamiento son, respectivamente: 10 mm y 2 mm, y 3 MPa y 0,5 MPa. Se pide: a) Calcular el caudal del fluido. (1 punto) b) Calcular el diámetro de la tubería si se duplica la velocidad y se mantiene constante el caudal. (1 punto) c) Respecto de una instalación hidráulica, ¿dónde deben colocarse los filtros y qué función debe cumplir el fluido hidráulico? (0,5 puntos)

4. 1. En un cilindro de doble efecto, cuyos diámetros de émbolo y vástago son 150 mm y 80 mm, respectivamente, actúa un caudal de 50 l/min, tanto en el avance como en el retroceso. Se pide: a) Calcular la velocidad de avance. (1 punto) b) Calcular la velocidad de retorno. (1 punto) c) Enunciar la ecuación de continuidad para un líquido con flujo estacionario. (0,5 puntos)

2. Se dispone de un circuito hidráulico con las siguientes características: diámetro de la tubería 9,5 mm, velocidad del aceite hidráulico 2,5 m/s y presión 500 MPa. Se pide: a) Hallar el caudal que circula por la tubería. (1 punto) b) Calcular la potencia absorbida suponiendo un rendimiento del 75%. (1 punto) c) Enunciar el teorema de Pascal y explicar su aplicación en una prensa hidráulica. (0,5 puntos

3. 1. El compresor de una instalación neumática se ha averiado. El caudal que proporcionaba era de 2000 litros/minuto medido en condiciones normales. Se dispone de un segundo compresor con cilindro de doble efecto, cuyos diámetros de émbolo y de vástago son de 15 cm y de 4 cm, respectivamente. La carrera es de 17 cm. Este cilindro esta conectado a una red de aire comprimido de presión 2 MPa (medida con un manómetro), realizando 20 ciclos por minutos. Se pide: a) Calcular las fuerzas que ejerce el vástago en las carreras de avance y retroceso. (1 punto) b) Justificar, mediante cálculos, si el nuevo compresor será suficiente para cubrir las necesidades de la instalación. (1 punto) c) Explicar el principio de funcionamiento de una válvula estranguladora unidireccional. (0,5 puntos)

24

2. En la figura adjunta se muestra un cilindro hidráulico que actúa como bomba al ser accionado por un motor que gira a 1800 r.p.m. Cada vuelta del motor produce un desplazamiento volumétrico de 40 cm3. Otro cilindro actúa como motor hidráulico haciendo girar a 360 r.p.m un cabrestante de 150 mm de diámetro. Se pide: a) Calcular el caudal de la bomba en l/s. (1 punto) b) Calcular el desplazamiento del motor hidráulico por cada vuelta del cabrestante. (1 punto) c) ¿Qué diferencia existe entre flujo laminar y flujo turbulento? ¿Cómo influye la viscosidad del fluido? (0,5 puntos)

2.

1. Un cilindro de simple efecto de 1 cm de diámetro, contiene en su interior un mol de un gas ideal a la temperatura de 25 ºC y a la presión de 13,6 atm. La constante de los gases ideales es, R = 0,082 atm·litro/(K·mol). Se pide: a) Calcular la fuerza que soporta el cilindro. (1 punto) b) Calcular el consumo de aire si se realizan 10 ciclos por minuto. (1 punto) c) Explicar el principio en el que está basado el funcionamiento de una prensa hidráulica. (0,5 puntos)

2. Un cilindro de doble efecto con un diámetro de émbolo y de vástago de 80 mm y 25 mm, respectivamente, tiene una carrera de 500 mm. Si se conecta a una red de 5 bares y efectúa diez ciclos por minuto, se pide: a) Calcular las fuerzas que ejerce el vástago en la carrera de avance y en la de retroceso. (1 punto) b) Calcular el volumen de aire, en condiciones normales, que consume el cilindro. (1 punto) c) Representar con símbolos normalizados, el esquema de un circuito neumático para el mando de un cilindro de simple efecto, mediante una válvula 3/2 manual, normalmente cerrada y con retorno por muelle. (0,5 puntos)

1.

1. Se dan cuatro emboladas de extracción al pistón de una máquina neumática cuyo cilindro tiene una capacidad de dos litros. La presión inicial del aire en la vasija donde se quiere hacer el vacío es de 1 atm, y la final de 1/81 de atm. La masa específica del aire a la temperatura de la experiencia es de 0,001293 gr/cm3. Se pide:

a) Calcular la capacidad de la vasija en la que se hace el vacío. (1 punto) b) Calcular la masa de aire al comenzar antes de comenzar la extracción. (1 punto) c) Considere un fluido circulando por una tubería: ¿de qué variables depende la caída de presión? (0,5 puntos)

25

2. Un cilindro de doble efecto tiene un émbolo y un vástago de 60 mm y 15 mm de diámetro, respectivamente. La presión suministrada por el compresor es de 5 kg/cm2. Se pide: a) Calcular la fuerza que ejerce el vástago en la carrera activa. (1 punto) b) Calcular la fuerza en el retroceso. (1 punto) c) Dibujar el símbolo y explicar el funcionamiento de los siguientes componentes neumáticos: válvula reguladora unidireccional, válvula de escape rápido y válvula limitadora de presión. (0,5 puntos)

2004 - 2005

6.

1. Un fluido de densidad 0,61 gr/cm3, circula en régimen permanente por una tubería desde un punto, A, hasta un punto B. En el punto A, la sección es de 8 cm de diámetro, la presión de 8 atmósferas y la velocidad del fluido de 3 m/s. En el punto B, la presión es de 2 atmósferas. a) Explique la ecuación de continuidad de un fluido. Formulación matemática y concepto físico. b) Velocidad del fluido en el punto B. c) Gasto en litros/hora en el punto B. (Puntuación máxima: 3 puntos)

5. 1. De los siguientes símbolos de componentes neumáticos, indique: a) Su denominación. b) Su aplicación. (Puntuación máxima: 2 puntos)

2. Se dispone de una bomba hidráulica con los siguientes datos de fabricación: velocidad de giro = 1000 r.p.m.; volumen = 50 cm3; rendimiento volumétrico = 80%; rendimiento mecánico = 85%. La presión de servicio es de 60 bares. Calcule: a) Caudal teórico y real. b) Rendimiento total de la bomba. c) Potencias teórica y absorbida por la bomba. (Puntuación máxima: 3 puntos)

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4.

1. Se desea diseñar un cilindro de simple efecto que utilice, en su funcionamiento, un volumen de aire de 900 cm3 a presión atmosférica. La presión de trabajo es 8 bares y la longitud del cilindro 20 cm. Se estima que las pérdidas, por rozamiento y en el muelle, ascienden al 16 %. Calcule: a) Volumen del cilindro. b) Diámetro del cilindro. c) Fuerza neta de este cilindro. (Puntuación máxima: 3 puntos) 2. Los compresores de los circuitos neumáticos disponen de una serie de dispositivos de seguridad y de control del aire comprimido. Explicar qué función realizan los siguientes componentes: a) Presostato. b) Válvula de seguridad. (Puntuación máxima: 2 puntos)

3. 1. En el circuito de la figura: a) Indique el número y el tipo de válvulas que se utilizan como finales de carrera. b) Indique qué tipo de válvula distribuidora acciona el cilindro.

(Puntuación máxima: 2 puntos)

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2. En un cilindro de simple efecto se conocen los siguientes datos: diámetro del émbolo: 40 mm; diámetro del vástago: 12 mm; presión: 600 kPa; pérdidas de fuerzas por rozamiento: 12%; fuerza de recuperación del muelle: 6%. Determine: a) La fuerza teórica de avance. b) La fuerza de empuje en el avance. c) La fuerza de retroceso si el muelle se ha comprimido 200 mm y su constante es 2250 N/m .

(Puntuación máxima: 3 puntos)

2. 1. De los siguientes símbolos neumáticos: a) b) c)

Indique: a) Su denominación. b) Su aplicación. (Puntuación máxima: 2 puntos) 2. En un gran depósito cerrado está saliendo agua a través de un orificio de 0,5 cm de diámetro que está situado a 3 m de la superficie del líquido. La presión existente en la superficie del líquido del depósito es de 4 atmósferas y la presión atmosférica es de una atmósfera (ambas se mantienen constantes). a) Calcule la velocidad de salida del agua. b) Calcule el caudal de salida del agua por el orificio . c) Suponiendo que el depósito tiene una superficie de 36 m2, calcule la altura del nivel del líquido al cabo de 5 horas. (Puntuación máxima: 3 puntos)

1. 1. Por una tubería de 12 mm de diámetro, circula aceite con una densidad de 0,9 kg/dm3. En una determinada zona, se produce un estrechamiento en el que el diámetro pasa a ser de 5 mm. Las presiones en ambos tramos son de 25 y 5 kg/cm2, respectivamente. Calcule: a) La presión en cada tramo de la tubería en el Sistema Internacional. b) La velocidad del aceite en el tramo de 12 mm de diámetro. c) El caudal de aceite que circula. (Puntuación máxima: 3 puntos)